تاثير هندسه گيت بر عملكرد ترانزيستورهاي اثر ميداني گرافين دو لايه

Gate geometry effect on the performance of the graphene bilayer field effect transistor

در اين مقاله يك مدل تحليلي براي ترانزيستورهاي اثر ميداني گرافين دو لايه ارائه شده است. مدل حاكم بر مساله بر اساس انرژي جنبشي بولتزمن براي ترابرد الكترونها و معادله پواسن براي توزيع پتانسيل در طول كانال است. با استفاده از اين مدل، يك رابطه تحليلي صريح براي توزيع پتانسيل الكتريكي الكترونها در قسمتهاي مختلف كانال و مشخصه جريان - ولتاژ براي ترانزيستورهاي اثر ميداني گرافين دو لايه محاسبه شد. نتايج محاسبات نشان مي دهد كه جريان و ترارسانش (transconductance) به ولتاژ گيت، طول گيت، فاصله گيت از سورس و درين و ضخامت لايه هاي ديالكتريك وابسته بوده و همچنين ماكزيمم مقدار ترارسانش با تغييرات مقدار متوسط طول برخورد تغيير مي نمايد.

In this paper an analytical device model for a graphene bilayer field–effect transistor (GBL-FET) with a graphene bilayer as a channel has been reported. The model is based on Boltzmann equation for the electron transport and the Poisson equation for the potential along the GBL-FET channel. By using this model we find an explicit analytical formulas for the distribution of the electric potential along the channel and current-voltage characteristics for the GBL-FET. Our calculations show that the source-drain current in GBLFET and their transconductance are dependent on the gate voltages, channel length, distance between the gate and the source-drain and thicknesses of the dielectric layers of the device and also that the maximum value of transconductance is dependent on the scattering length.